单极性移相控制高频AC/AC变换器：新型正弦交流技术

"这篇研究论文探讨了一种新型的单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器，其基于正激Forward变换器，适用于处理不稳定且质量不佳的交流输入电压。变换器结构包括输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器以及输入和输出滤波器。通过特定的移相控制，实现了变压器和输出滤波器的软换流，提高了效率和稳定性。文章详细分析了变换器的工作模式和关键参数设计，为电力电子领域的新型电子变压器、交流稳压器和交流调压器的设计提供了理论支持。" 在这篇研究中，作者首次提出了一种创新的AC/AC变换器，它采用了单极性移相控制技术。这种变换器的核心在于输入周波变换器，它能将不稳定的交流输入电压转化为双极性三态的高频交流电压。接着，输出周波变换器再将这个高频电压解调为单极性SPWM波形，经过输出滤波后得到高质量的正弦交流电压。 单极性移相控制的关键在于输入周波变换器的右桥臂相对于左桥臂的移相操作。这种移相使得输出周波变换器的功率开关能够在输入电压的零交叉点进行换流，降低了开关损耗，实现了软换流。同时，结合输出周波变换器的换流重叠技术和输入电压极性的选择，能够进一步优化能量转换过程，确保变压器漏感和输出滤波电感电流的自然换流，从而提高整体系统的效率和可靠性。 论文深入研究了变换器在高频开关周期内的12个工作模式，并通过等效电路分析，得出了变换器的外特性和关键参数设计准则。这些研究成果为实际应用中的新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器的设计提供了理论依据。 在引言部分，作者指出了当前AC/AC变换技术的局限性，特别是缺乏电气隔离的解决方案。他们提出的电压源高频交流环节AC/AC变换器拓扑结构丰富多样，包括了单正激式、并联交错正激式等多种形式，旨在解决这一问题，为交流电网与负载间的高效电气隔离提供了新的思路。 图2展示了单极性移相控制的工作原理，强调了输入周波变换器如何调制输入电压，以及输出周波变换器如何通过SPWM技术实现平滑电压输出。这种方法减少了开关动作中的应力，增强了系统性能。 这项研究对于电力电子领域具有重要价值，不仅提出了新的控制策略，还通过实验证明了概念的有效性，为未来AC/AC变换器的优化设计和应用开辟了新的路径。